化学电源 的电极方程式怎么书写

Question

如题所述

Answer 1

1.干电池

（1）锌锰干电池 负极： 锌片（锌皮）

正极： MnO2、石墨棒（碳棒）

电解质：NH4Cl 、ZnCl2 、淀粉

电极反应 ：

负极：Zn — 2e- = Zn2+

正极：MnO2 + 2 NH4+ +2e- → Mn2O3 + 2NH3 + H2O

总反应： Zn + MnO2 + 2 NH4+ → Zn2+ + Mn2O3 + 2NH3 + H2O

电池符号 Zn│ZnCl2、NH4Cl│MnO2，C

碱性锌锰电池： Zn│ZnCl2、 KOH│MnO2，C

电压：1.5v

（2）锌汞电池

负极： Zn（汞齐）

正极： HgO、碳粉

电解质： 饱和ZnO 、KOH糊状物

电极反应 ：

负极：Zn (汞齐) + 2OH-→ ZnO + H2O + 2e-

正极：HgO + H2O +2e- → Hg +2OH-

总反应：Zn (汞齐) + HgO → ZnO + Hg

电池符号：Zn (汞齐)│ KOH (糊状，含饱和ZnO) │HgO（C）

电压：1.34v

2.蓄电池

（1）铅蓄电池

负极：Pb-Sb格板中填充海绵状Pb

正极：Pb-Sb格板的孔穴中填充PbO2

电解质：稀硫酸（30% 密度：1.2~1.3g.cm-3）

放电时的电极反应

负极 (Pb极)： Pb + SO42- = PbSO4+ 2e- (氧化)

正极（PbO2极）：PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- = PbSO4 + 2H2O（还原）

总反应： PbO2 + Pb + 2H2SO4 = 2 PbSO4 + 2H2O

充电时的电极反应

负极 (Pb极)：PbSO4+ 2e- = Pb + SO42-

正极（PbO2极）：PbSO4 + 2H2O = PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e-

总反应：2 PbSO4 + 2H2O = PbO2 + Pb + 2H2SO4

充电、放电反应可写为：

PbO2 + Pb + 2H2SO4 ＝ 2 PbSO4 + 2H2O

电动势：2.0v

（2） 碱性蓄电池（日常生活中使用的充电电池）

Ni—Cd电池 Cd │ KOH (20%) │NiO(OH)

电池反应： Cd + 2NiO(OH) + 2H2O = 2Ni (OH)2 + Cd (OH)2

Ni—Fe电池 Fe │ KOH (30%) │NiO(OH)

电池反应： Fe + 2NiO(OH) + 2H2O = 2Ni (OH)2 + Fe (OH)2

4.3.3新型燃料电池和高能电池

（1）燃料电池

还原剂（燃料）： H2 联氨（NH2-NH2） CH3OH CH4——负极

氧化剂 ： O2 空气——正极

电极材料： 多孔碳、多孔镍，Pt Pd Ag等贵金属（催化剂）

电解质： 碱性、酸性、固体电解质、高分子等

碱性氢—氧燃料电池

负极（燃料极）——多孔碳或多孔镍（吸附H2）

正极（空气极）——多孔性银或碳电极（吸附O2）

电解液——30%KOH溶液，置于正负极之间。

电池符号： （C）Ni│H2 │KOH (30%) │O2│Ag (C)

电池反应： 负极 2H2 + 4OH- = 4H2O + 4e- （氧化）

正极 O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- （还原）

总反应 2H2 + O2 = 2H2O

电动势：1.229v

(2) 高能电池——具有高“比能量”和高“比功率”的电池

比能量、比功率——按电池的单位质量或单位体积计算的电池所能提供的电能和功率。

锂电池 EΘ(Li+/Li) = -3.04v

Li—MnO2非水电解质电池 ：

负极——片状金属Li

正极——MnO2

电解质——LiClO4 + 混合有机溶剂（碳酸丙烯脂+二甲氧基乙烷）

隔膜——聚丙烯

电池符号： Li│LiClO4│MnO2 │C

电池反应：

负极： Li = Li+ + e-

正极： MnO2 + Li+ + e- = LiMnO2

总反应： Li + MnO2 = LiMnO2

电池的电动势：2.69v